[发明专利]用于向记录磁带上写入数据的写入模块和磁带驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及磁带驱动器数据存储系统。具体来说，本发明涉及用于读取记录磁带上的数据并向记录磁带上写入数据的薄膜磁带头。

背景技术

使用与磁盘驱动器制造商所使用的相同制造技术来构建磁性信息存储系统(例如，磁带驱动器)的薄膜磁带头。这样的结构的特征是，包括读取和写入转换器元件的薄膜层垂直地面向磁头的磁带支撑面(TBS)。这样的磁头可以简称为“垂直”磁头，因为读取和写入间隙部分位于TBS上，而元件分层结构远离TBS垂直地延伸。在具有多磁道记录功能的垂直磁头中，通常多个转换器元件并排排列，以形成横切磁带移动的方向的线性转换器阵列。阵列中的每一个转换器元件都被定位，以写入或读取磁带上的分离的纵向磁道。此方案如图1所示，该图描述了具有薄膜转换器元件“E”(其间隙“G”在磁带移动“D”的方向沿着磁道“TR”啮合磁带“T”)阵列的垂直磁头“H”。图2显示了垂直磁头“H”的示范性内部结构，其中，转换器包括交替的读取和写入元件“R”和“W”。如图3所示，图2的垂直磁头“H”可以固定到与互补垂直磁头“H′”(其读取和写入元件是相反的顺序)相关联的安装架“MB”。所产生的磁头组件将具有在磁带“T”的顺着磁道的方向对准的读取/写入元件对。此方案提供了常规的写后读功能，其中，立即读回被写入到磁带“T”中的数据，并检查其中有无错误。写后读功能还可以利用单个垂直磁头(具有磁道对准的读取和写入元件的对，它们是根据在磁盘驱动器中使用的已知的“背驮”方案构建的)取得。其他常规垂直磁头设计包括其中所有转换器元件“E”要么是读取元件要么是写入元件的磁头。然后，可以通过将只读磁头粘接到只写磁头以提供磁道对准的读取和写入元件对，取得写后读功能。

如上文所描述的垂直磁头结构的缺点是，TBS中的转换器元件间隙彼此之间必须有足够的间隔，以为凹进到TBS后面的转换器元件结构的主要部分提供空间。对于写入元件，凹进的结构包括磁极片和线圈绕组(从图2可以看出)，与TBS中的写入间隙结构相比，相当笨重。对于读取元件，凹进结构包括电导线和磁性硬偏压元件(如果存在的话)。与TBS中的读取间隙结构相比，这些也相对来说比较笨重，虽然与写入元件相比程度轻一些。前面的间隔要求使垂直磁头的转换器阵列比对于在任何给定时刻读取或写入的磁道数量必须的间隔要求宽得多。问题是，转换器阵列内得间隙间距比间隙宽度大得多，以致于对于被阵列读取或写入的每个磁道，在没有发生转换的磁道之间将会间隔。从图2可以看出此“梳子”影响，该图显示了，对于与相邻的读取和写入元件“R”和“W”对准的每对磁道“TR”，在未转换的磁带“T”上在磁道之间存在空白。

可以通过在多次转换操作过程中在跨磁道方向步进磁头来解决梳子影响，以便在进行了一些操作之后最终向磁道之间的空白处记录数据。也可以使用被称为“瓦片般重迭”的过程以小于写入转换器的间隙宽度向磁带磁道中写入。根据此技术，对于每一个连续的转换操作，使磁头步进小于写入元件间隙宽度的值，以便前面被写入的磁道的边缘在下一次操作过程被改写，就向屋顶上的木瓦那样。

虽然前面的磁道写入技术可使数据密集地压缩到磁带上，但是，一个持续的悬而未决的问题是写入和读取操作之间的磁带尺寸变化所导致的磁道对准不良。例如，可以在一组温度和湿度条件下向磁带中写入数据，然后，又在不同的环境条件下读取数据。对于常规的磁带材料，尺寸变化可以达到.12％。这些磁带尺寸变化将会使磁带磁道间距的几何尺寸变宽或变窄，导致与磁带头发生磁道对准不良，而磁带头的间隙间隔的几何尺寸基本上不变。虽然可以使用磁带头的旋转来通过改变转换器阵列的有效磁道间距来解决配准不良的问题，但是，此解决方案需要复杂的机械和歪斜补偿电路。

为说明配准不良问题，假设转换器阵列在最外面的元件之间横跨xμm，磁带尺寸的百分比变化是.12％。在最外面的元件下磁带磁道的间隔的产生的变化将是.0012xμm。另一方面，如果转换器阵列横跨.5xμm，那么，磁带尺寸的.12％  变化将在最外面的元件之下只将磁带磁道间距改变.0006xμm。如此，.5x转换器阵列跨度将只体验到x转换器跨度体验到的磁带尺寸变化的一半，以致于磁道对准不良的可能性稍小。注意，如果磁头间隙间距可以缩短到接近间隙宽度的值，则可以取得能够执行连续的磁道束写入的进一步的优点。然后，磁头将能够在单一操作中读取和写入转换器下面的整个磁带区域，从而缓和在多次操作中瓦片般重迭磁道所需的准确的寻道。